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風力發電機組 設計要求 現行

Wind turbine generator systems—Design requirements

標準號：GB/T 18451.1-2012

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基本信息

標準號：GB/T 18451.1-2012
發布時間：2012-05-11
實施時間：2012-10-01
首發日期：2001-09-15
出版單位：中國標準出版社查看詳情>
起草人：高輝、王建平、秦海巖、張宇等
出版機構：中國標準出版社
標準分類： 風能
ICS分類：風力發電系統和其他能源
提出單位：中國機械工業聯合會
起草單位：北京鑒衡認證中心、神華國華能源投資有限公司等
歸口單位：全國風力機械標準化技術委員會(SAC/TC 50)
發布部門：中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 中國國家標準化管理委員會
主管部門：全國風力機械標準化技術委員會(SAC/TC 50)

標準簡介

本標準規定了為確保風力發電機組工程完整性的必要設計要求。其目的是在風力發電機組的預期壽命期間,提供適當的防護等級,以防止各種危險對風力發電機組造成損壞。本標準涉及風力發電機組的各子系統,如控制和保護裝置、內部電氣系統、機械系統和支撐結構。本標準適用于所有容量的風力發電機組。對于小型風力發電機組可采用標準IEC61400-2。本標準宜與第2章提到的IEC、ISO 和國家標準一起使用。

標準摘要

本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。
本標準使用翻譯法等同采用IEC61400-1:2005《風力發電機組 第1部分:設計要求》。
本標準代替GB18451.1—2001《風力發電機組 安全要求》。與GB18451.1—2001的主要技術變化如下:
———題目改變為“風力發電機組 設計要求”;
———調整了風力發電機組等級分類方法,現在僅涉及參考風速和湍流強度;
———擴充了湍流模型,并包括極限湍流模型;
———調整和簡化了陣風模型;
———重新整理和修改了設計載荷工況;
———重點強調了載荷計算中分湍流仿真,并具體說明了極限載荷的外推法;
———調整和簡化了載荷的局部安全系數;
———修正了材料的局部安全系數,并根據材料型號和部件等級作了詳細說明;
———根據功能特性,修正和明確了控制和保護系統的要求;
———增加了對結構和電氣兼容性的詳細評估要求。
與本標準中規范性引用的國際文件有一致性對應關系的我國標準如下:
———GB/T4797.1—2005 電工電子產品自然環境條件 溫度和濕度(IEC60721-2-1:2002,MOD);
———GB/T6391—2003 滾動軸承 額定動載荷和額定壽命(ISO281:1990,IDT),現行版本GB/T6391—2010已替代GB/T6391—2003;
———GB5226.1—2002 機械安全機械電氣設備 第1部分:通用要求(IEC60204-1:1997,IDT),現行版本GB5226.1—2008機械電氣安全 機械電氣設備 第1部分:通用技術條件已替代GB5226.1—2002;
———GB16895(所有部分) 建筑物電氣裝置[IEC60364(所有部分)];
———GB/Z25427—2010 風力發電機組雷電防護(IEC61400-24:2002,MOD)。
為了便于使用,本標準做了下列編輯性修改:
a) 將“IEC61400-1:2005”改為本標準;
b) 刪除了IEC61400-1:2005中資料性概述要素(包括封面、目次和前言);
c) 保留了IEC61400-1:2005的引言,同時增加了本標準的“前言”;
d) 用現行IEC60721-2-1:2002《環境條件等級 第2 部分:自然環境 溫度和濕度》替代IEC60721-2-1:1982;
e) 用現行ISO4354:2009《風對建筑物的作用》替代ISO4354:1997;
f) 用現行ISO9001:2008《質量管理體系 要求》替代ISO9001:2000。
本標準由中國機械工業聯合會提出。
本標準由全國風力機械標準化技術委員會(SAC/TC50)歸口。
本標準主要起草單位:北京鑒衡認證中心、神華國華能源投資有限公司、中國農業機械化科學研究院呼和浩特分院、上海電氣風電設備有限公司、華北電力大學、新疆金風科技股份有限公司、浙江運達風電股份有限公司。
本標準主要起草人:高輝、王建平、秦海巖、張宇、陳雷杰、許移慶、鄧英、王相明、田野、莊岳興、葉杭冶、王巍、李早、楊洪源。

標準目錄

前言 Ⅴ
IEC引言 Ⅵ
1 范圍 1
2 規范性引用文件 1
3 術語和定義 2
4 符號和縮寫 8
4.1 符號和單位 8
4.2 縮寫 10
5 基本要求 10
5.1 概述 10
5.2 設計方法 10
5.3 安全等級 11
5.4 質量保證 11
5.5 風力發電機組銘牌 11
6 外部條件 11
6.1 概述 11
6.2 風力發電機組等級 12
6.3 風況 12
6.4 其他環境條件 18
6.5 電網條件 20
7 結構設計 20
7.1 概述 20
7.2 設計方法 20
7.3 載荷 20
7.4 設計狀態和載荷工況 21
7.5 載荷計算 24
7.6 極限狀態分析 25
8 控制和保護系統 29
8.1 概述 29
8.2 控制功能 29
8.3 保護功能 30
8.4 制動系統 30
9 機械系統 31
9.1 概述 31
9.2 防錯設計 31
9.3 液壓或氣動系統 31
9.4 主齒輪箱 31
9.5 偏航系統 32
9.6 變槳系統 32
9.7 機械制動的保護功能 32
9.8 滾動軸承 32
10 電氣系統 33
10.1 概述 33
10.2 電氣系統的一般要求 33
10.3 保護裝置 33
10.4 斷開裝置 33
10.5 接地系統 33
10.6 雷電保護 33
10.7 電纜 33
10.8 自激勵 34
10.9 雷電電磁脈沖保護 34
10.10 電能質量 34
10.11 電磁兼容性 34
11 特定場址條件的風力發電機組評估 34
11.1 概述 34
11.2 復雜地形場址評估 34
11.3 評估所需的風況條件 35
11.4 鄰近風力發電機組尾流影響評估 35
11.5 其他環境條件評估 36
11.6 地震條件評估 36
11.7 電網條件評估 36
11.8 地質條件評估 37
11.9 參考風況數據的結構完整性評估 37
11.10 參考特定場址條件載荷計算的結構完整性評估 38
12 組裝、安裝和吊裝 38
12.1 概述 38
12.2 計劃 38
12.3 安裝條件 39
12.4 場址道路 39
12.5 環境條件 39
12.6 文件 39
12.7 接收、裝卸和存放 39
12.8 基礎/地錨系統 39
12.9 風力發電機組組裝 39
12.10 風力發電機組吊裝 40
12.11 緊固件和附件 40
12.12 起重機、提升機和起吊設備 40
13 調試、運行和維護 40
13.1 概述 40
13.2 安全運行、檢查和維護的設計要求 40
13.3 調試說明書 41
13.4 運行人員指導手冊 41
13.5 維護手冊 43
附錄A (規范性附錄) S級風力發電機組的設計參數 44
附錄B(資料性附錄) 湍流模型 45
附錄C (資料性附錄) 地震載荷評估 49
附錄D (資料性附錄) 尾流及風電場湍流 50
附錄E (資料性附錄) 采用測量-相關-預測(MCP)方法預測風力發電機組場址的風分布 52
附錄F(資料性附錄) 用于極限強度分析的載荷統計外推法 54
附錄G (資料性附錄) 使用Miner準則載荷外推法進行疲勞分析 57
參考文獻 61

替代情況

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引用標準

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本標準相關公告

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采標情況

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